5 Settembre 2016 - Polymer Technology Group

Prova scritta di Termodinamica dell’Ingegneria Chimica
5 settembre 2016
Cognome:
Nome:
Matr.:
Codice:
il codice è formato dalle prime due lettere del cognome,
le prime due del nome e gli ultimi tre numeri della matricola
1. Una macchina frigorifera, comprendente un compressore avente rendimento
pari a 85%, deve prelevare 1 kW di potenza da un ambiente freddo.
Come fluido refrigerante viene utilizzato tetrafluoroetano (R-134a).
Il compressore invia il fluido refrigerante ad un condensatore che lavora a 7.5
bar; al valle del condensatore, il fluido refrigerante si presenta come liquido
saturo; successivamente, attraverso una valvola di laminazione, il fluido
refrigerante raggiunge un evaporatore che opera a 2 bar. All’uscita
dell’evaporatore il fluido risulta essere vapore saturo.
Calcolare:
1.a) il titolo di vapore in uscita dalla valvola di laminazione;
1.b) la potenza che viene scambiata al condensatore;
1.c) la potenza che deve essere fornita al compressore;
1.d) la portata massica di fluido refrigerante necessaria al funzionamento della
macchina frigorifera.
2. In un reattore avviene la seguente reazione chimica alla temperatura di 1500K
3 CH4=C3H6+3H2
Supponendo che nel reattore si instaurino condizioni di equilibrio calcolare:
2.a) la composizione dei prodotti e il calore scambiato (per ogni mole/s di
metano alimentata), se la pressione nel reattore viene tenuta ad 1 bar;
2.b) la composizione dei prodotti e il calore scambiato (per ogni mole/s di
metano alimentata), se la pressione nel reattore viene tenuta a 10 bar.